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        CRH5型動車組電氣柜接線端子狀態(tài)檢測方案優(yōu)化

        2019-03-27 10:28:50李書豪
        城市軌道交通研究 2019年2期
        關(guān)鍵詞:端子接線元件

        李書豪 屈 昕

        (中車長春軌道客車股份有限公司檢修運維事業(yè)部, 130062, 長春//第一作者, 助理工程師)

        為保證高速動車組產(chǎn)品質(zhì)量,提高車輛安全性,在車輛調(diào)試階段,需要結(jié)合車輛現(xiàn)實狀態(tài)及運行中發(fā)生的各種故障,制定相應(yīng)的應(yīng)對方案,對車輛狀態(tài)進行全方位監(jiān)測,以保證車輛安全可靠運行[1-2]。

        高速動車組列車電氣柜內(nèi)空氣開關(guān)、繼電器等電氣元件是車輛各部分電路運行的基礎(chǔ),是車輛安全穩(wěn)定行駛的必要保障,對車內(nèi)電氣柜的工作狀態(tài)檢測起著至關(guān)重要的作用[3-4]。本文針對高速動車組列車電氣柜內(nèi)接線端子狀態(tài)開展優(yōu)化檢測研究,以期準確定位故障點,消除安全隱患,提升產(chǎn)品質(zhì)量。

        1 存在問題

        車輛運行過程中,由于存在端子壓接不良、安裝不到位、縮針、彎針等接觸不良情況,會造成接線端子局部接觸電阻過大。如果線路電流很大,當(dāng)接觸電阻過大時,會產(chǎn)生大量的熱量,使接線端子金屬變色甚至融化,破壞絕緣層,嚴重時導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)。尤其是高速運行的動車組列車電氣柜內(nèi)接觸器、空開等電氣元件,多次發(fā)生過此類故障,嚴重影響列車運行安全。如CRH5型動車組客室空調(diào)控制板電加熱器接觸器K8、K9,由于接線端子虛接問題,造成接觸電阻增大,在天氣寒冷情況下,當(dāng)客室空調(diào)加熱器全部啟動時,接線處會發(fā)生過流打火現(xiàn)象。

        目前的修程要求:在高級修的裝配階段,需通過目視檢查電氣柜內(nèi)各接線端子的接線狀態(tài);在調(diào)試階段,采用鉗形電流表對電氣柜內(nèi)線路電流進行測量。但由于外界環(huán)境、接觸電阻等因素的不確定性,以及產(chǎn)生的熱量隨時間成正比增大,造成端子溫度(產(chǎn)生過流打火的直接因素)無法準確檢測[5]。

        2 檢測方案優(yōu)化

        為了更好地監(jiān)控電氣柜內(nèi)各接觸器、空開等電氣部件配線的安裝及工作狀態(tài),降低由于虛接等原因造成電流過大等風(fēng)險,需要對目前檢測方案進行優(yōu)化。本文提出的檢測方案優(yōu)化可以對電氣柜內(nèi)各電氣元件以及接線端子在持續(xù)工作狀態(tài)下的溫度進行準確測量,迅速并準確識別出溫度異常點,便于故障排查,以保證電氣柜內(nèi)各電氣元件工作溫度保持在許可范圍內(nèi)。

        2.1 溫度監(jiān)測優(yōu)化

        為直觀地監(jiān)測電氣柜內(nèi)接線端子的接線狀態(tài),需要采集正常工作狀態(tài)下的端子溫度,優(yōu)化后的檢測方案采用紅外熱成像儀實現(xiàn)接線端子溫度采集。紅外熱成像儀采用集成的可見光和紅外雙光譜視覺傳感器,同時采集被測區(qū)域的高清紅外熱圖和可見光圖像,并應(yīng)用雙光譜融合定位技術(shù),快速定位溫升異常點,快速掃描每節(jié)車廂整個電氣柜的溫度分布范圍。紅外熱成像儀具備最高溫度點識別功能,可快速識別溫度故障點,方便故障排查。

        2.2 端子結(jié)構(gòu)優(yōu)化

        目前,車輛電氣柜內(nèi)電氣元件采取U型端子結(jié)構(gòu),接觸面積小,容易發(fā)生接線松動。將U型端子改為筒形端子,可增大接觸面積,降低接觸電阻。同時,對端子按照不同型號和參數(shù)進行扭矩值校準,同時進行影像化錄制存檔。在此基礎(chǔ)上,確定端子正常工作狀態(tài)下溫度值標準,以更好制定優(yōu)化方案。

        根據(jù)端子材質(zhì)和技術(shù)參數(shù),結(jié)合5組現(xiàn)車實測數(shù)據(jù)(見表1),確定接線端子正常工作狀態(tài)下溫度值應(yīng)小于70 ℃。另外,按照大數(shù)據(jù)理論可知,同一列車相同電氣元件接線端子溫度差異應(yīng)該穩(wěn)定在某一數(shù)值上下,因此,確定同一列車相同電氣元件接線端子溫度不能超過其平均值的20%。

        表1 5組現(xiàn)車接線端子最高溫度實測值

        2.3 優(yōu)化后檢測流程

        優(yōu)化后檢測方案的流程如圖1所示。檢測過程如下:在車輛檢修裝配階段,對各接線端子進行扭矩校驗,并錄制影像;進入調(diào)試階段后,在電氣柜內(nèi)待測電氣元件持續(xù)工作1 h后,采用紅外熱成像儀對電氣柜內(nèi)各接線端子進行溫度采集,并填寫記錄單;對采集到的溫度值進行核驗,一旦出現(xiàn)溫度值高于70 ℃或超出平均值20%的情況,則對相應(yīng)端子重新調(diào)校或更換,然后再進行檢測直至符合標準。

        3 結(jié)果驗證

        采用優(yōu)化后的檢測方案,對2018年上半年22組高級修車輛進行了電氣柜內(nèi)接線端子檢測,包括端子結(jié)構(gòu)改造及紅外熱成像儀溫度檢測,并將每列車電氣柜內(nèi)各接線端子截屏存檔,對溫度值進行數(shù)據(jù)分析,作為后續(xù)優(yōu)化標準的依據(jù)。

        圖1 優(yōu)化后的檢測方案流程

        通過此方案的執(zhí)行,可良好地監(jiān)控每列車電氣柜內(nèi)的接線端子工作狀態(tài),更好地觀測檢修車輛出廠前狀態(tài),大幅度降低了車輛電氣柜電氣元件故障率,提高了列車運行安全性。

        4 結(jié)語

        通過對高速動車組車輛電氣柜接線端子狀態(tài)檢測方案的優(yōu)化,可大幅度降低車輛電氣柜內(nèi)接線端子故障率,提升了檢修運維工作的產(chǎn)品質(zhì)量。在此方案基礎(chǔ)上,還可在車輛電氣柜內(nèi)增加固定式紅外熱成像儀,并與多功能車輛總線(MVB)和絞線式列車總線(WTB)連接,將監(jiān)控數(shù)據(jù)通過主處理單元(MPU)實時傳送到主監(jiān)視器(TS屏)和診斷監(jiān)視器(TD屏),實時顯示車輛電氣柜內(nèi)接線端子溫度,使監(jiān)控人員可以在列車運行過程中第一時間了解車輛運行狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)和處理異常情況,實時消除隱患,保障行車安全。

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